对于二辊式斜轧管工艺而言,荒管产生的内裂和内折缺陷主要在距头部和尾部约100-200mm处。从毛管咬入、减径、减壁、均壁,到荒管转圆抛出,要经历由厚壁圆形到椭圆形再到薄壁圆形的变形过程,毛管每旋转一周,管壁要发生两次弯曲、压扁变形,如图5-20b所示。其弯曲半径取决于孔型的椭圆度、轧辊的辊缝值及荒管的D/5值。毛管和荒管的管壁越薄,孔型的椭圆度越大,荒管产生的弯曲、压扁变形也越大。由于变形区比较长,一般来讲,毛管在变形区中的旋转圈数可能多达6次以上。毛管管壁经过反复的辗轧、弯曲、压扁,最终容易在荒管的内、外表面形成裂纹或轧折。
对于三辊斜轧管工艺而言,从毛管咬人、减径、减壁、均壁,到荒管转圆抛出,要经历由厚壁圆形到三角形再到薄壁回形的变形过程,毛管每旋转一圈管壁要发生3次弯曲和压扁变形。毛管和荒管的管壁越薄,轧辊的辊缝越大,则荒管产生的弯曲变形也越大,如图5-27所示。与二辊斜轧管工艺一样,毛管管壁在反复的辗轧和弯曲压扁变形作用下(旋转圈数达5次以上),一旦变形金属所受到的拉应力超过材料的强度极限应力,同样会在荒管的内、外表面形成裂纹或轧折。
二辊斜轧延伸机轧制杯状坯时,荒管产生内表面折叠是一种常见的质量缺陷。有人对该内折缺陷的成因进行过专门研究,认为由于杯状坯在斜轧延伸过程中是一个减径减壁的变形过程,且采用的是延伸顶头而非芯棒(顶头用于穿透坯底),当杯状坯在发生减径的同时,因顶头的头部直径较小,不能对杯状坏的内壁起到支撑作用,导致杯状坯在发生减径时沿径向压下的金属一部分向出口方向延伸,另一部分向径向流动,使管壁增厚而内径减小,从而造成荒管的内孔表面积减小,并形成许多皱折,该皱折在随后的轧制过程中被顶头辗轧倒伏会在荒管的内表面形成折叠缺陷。当顶头直径与杯状坯内孔直径相差越大且减径量越大时,荒管内表面折叠缺陷产生的可能性越大并且折叠也更为严重。